JP5344519B2 - 色変換装置および色変換方法 - Google Patents

Description

本発明は色変換装置および色変換方法に関し、より詳細にはスキャナを用いて読み取った画像情報の色変換装置および色変換方法に関する。

画像入力装置の処理機能として、読み取られたデバイスのＲＧＢ信号（以下「ｄＲＧＢ」とする）を補正することによって、ディスプレイ表示に適した色再現が行われている（特許文献１を参照）。具体的には、読み取られる原稿の分光反射率を予め測定することによって原稿の色を同定し、同定された色と色差が小さい色をディスプレイで再現するための規格化されたＲＧＢ信号値を決定し、ｄＲＧＢを規格化されたＲＧＢ信号に変換する処理が行われている。ここで規格化されたＲＧＢとは、例えばｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢ（以下「ａＲＧＢ」とする。ここで、Ａｄｏｂｅは、登録商標である。）などである。また色差とは、例えばＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間における距離ΔＥなどを用いて表現される色の差のことである。このように色変換を行うことによって、原稿の色と原稿を読み取ってディスプレイに表示される色が略同になるようにするのである。

特開平１０−０７０６６５号公報 特開平６−２２５１３０号公報 特開２００５−１１００８９号公報

ところでデジタルスチールカメラなどの撮像デバイスで撮像された画像をハードコピーとして印刷する際には、どのような印刷機を用いて印刷しても色域圧縮が発生する。何故なら撮像された電子データの色再現空間は加法混色によってディスプレイに表示されるが、印刷された画像が再現される色空間は減法混色によって再現されるので、原理的に一致しない色域が発生するためである。この為印刷された画像は、ディスプレイでｓＲＧＢやａＲＧＢなどの任意のＲＧＢ色空間で表示される場合と異なる色域で表示されることが一般的である。このように、異なる色域で表示される場合には、夫々の見え方が近くなるように色域圧縮するのである。このような手法の例として特許文献２がある。しかし、色域圧縮された画像を読み取って得られる画像は、色域圧縮された画像との色差が小さくなることを目的としている為、スキャナを用いて読み取った原稿をディスプレイに表示する際に、色域圧縮される前の画像に復元することは出来なかった。さらにまた銀塩写真を原稿としてスキャンした場合にも、原稿との一致性が第一義とされ、本来ディスプレイが表示できる色空間を十分に活かした色を表示することはできなかった。

上記課題を解決するために、本発明に係る色変換装置は、プリンタにより印刷された色域全域が離散的に表現された原稿を読み取り第一の色空間の色座標を取得する手段と、前記取得された第一の色空間の色座標を第二の色空間へ変換する色変換手段とを備え、色変換手段は、第一の色空間における最大色再現範囲の色座標を、第二の色空間における最大色再現範囲の色座標になるように変換することを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、原稿の画像を例えばディスプレイのような画像出力装置に画像出力をする際に、原稿の画像の色域によらず、画像出力装置の最大色再現範囲を有効に利用した色再現が実現できる。また原稿種別によらずさまざまな原稿の画像を画像出力装置の最大色再現範囲を有効に利用した色再現が実現できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

上記課題を解決するために、本発明に係る色変換装置は、第1の色空間の信号がをプロファイルを用いて圧縮された後に印刷された原稿を読み取って、第２の色空間の色座標を取得する手段と、前記プロファイルを用いて、前記取得手段で取得された前記第２の色空間の色座標を前記圧縮前の前記第１の色空間の値に復元する復元手段とを有することを特徴とする。

図２に示されているカラーパッチ２０１に代表されるカラーパッチは、ディスプレイ上の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の信号値を示している。これらの信号値は、色空間における色座標として用いられる。

図１に示されているステップ１０１の処理が終了した後は、次にステップ１０２に処理が進む。ステップ１０２では、ステップ１０１で用意されたテストチャートが読み取られる。ここでは、例えば、テストチャートを読み取るのにフラットベッドスキャナが用いられる。

以下でフラットベッドスキャナについて図３を参照しながら述べる。フラットベッドスキャナは、原稿を読み取り、原稿の色座標を取得するスキャナユニット３０２と、スキャナユニットを駆動するモータ３０１、及び読取装置３００から読み取られた信号を外部へ転送するためのインターフェイスであるＩ／Ｆ３０３などからなる。

ここでスキャナユニット３０２について、図４を参照しながら詳細な説明をする。スキャナユニット３０２は、光源４００を具備している。光源４００は透明な原稿台（不図示）と、原稿を押さえる圧板（不図示）に挟まれた原稿４０１を照射する。原稿４０１からの反射波はミラー４０２で反射を繰り返し、レンズ４０３通って撮像素子４０４上で結像する。撮像素子はＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを具備し、レンズ４０３を通った反射波をＲ、Ｇ、Ｂの３色に分解し、光電変換によって電気信号を得る。この電気信号をデバイスのＲＧＢであることから、ここではｄＲＧＢ信号と呼ぶ。

図１に示されているステップ１０２が終了した後に、次にステップ１０２で得られたｄＲＧＢ信号が、ステップ１０３で色変換処理部３１１により色変換される。

以下では色変換の詳細な例について述べる。例えば、特許文献３で示される方法のように、カラーパッチ毎に得られたｄＲＧＢ信号値とそのカラーパッチの測色値の組み合わせを、擬似逆行列を用いて関連付けを行うことによって色変換マトリクスを生成・変換することで実現できる。この際与えられる測色値は、ステップ１０１で用意されたテストチャートの測色値ではなく、テストチャートが印刷される前のカラーパッチのディスプレイ上での測色値、即ちｓＲＧＢで定められたＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値である。その結果、ｄＲＧＢにおける最大色再現範囲を示す色座標をｓＲＧＢの最大色再現範囲近傍の色座標に変換する色変換マトリックスを作成できる。

尚、この色変換マトリックスは、ｄＲＧＢとｓＲＧＢにおける最大色再現範囲のカラーパッチの信号値同士のみならずｄＲＧＢとｓＲＧＢにおける最大色再現範囲以外のカラーパッチの信号値も含めて最適化したマトリックス係数からなるマトリックスとなる。したがって、この色変換マトリックスを用いてｄＲＧＢの最大色再現範囲を示す色座標を変換した場合、ｓＲＧＢの最大色再現範囲に変換されるものではなく、ｓＲＧＢの最大色再現範囲の近傍に変換されることになる。本実施例の色変換では、ｓＲＧＢの最大色再現範囲そのものに変換されるもの、ｓＲＧＢの最大色再現範囲の近傍や略同に変換されるものも含めて、ｄＲＧＢの最大色再現範囲を示す色座標をｓＲＧＢの最大色再現範囲の色座標値に変換すると定義する。

図１に示されているステップ１０３が終了すると、次にステップ１０４に処理が進む。ステップ１０４では、上記のようにして生成された色変換マトリクスを用いてテストチャートの各ｄＲＧＢ信号値がｓＲＧＢ信号へ変換される。そして、印刷された色再現域全域がｓＲＧＢのＣＩＥ-Ｌ＊ａ＊ｂ＊における色再現域全域と略同に変換される。また、色変換前の色空間における色再現範囲内の任意の色座標間の相対色座標は、色変換後の色空間における再現可能な色域内で保存される。尚、この保存も全く保存されるものではなく色変換マトリックスを用いることで略保存されることものである。

このようにして生成された色変換処理部３１１で変換されたｄＲＧＢ信号は、図３における表示装置３２０に転送され、ｓＲＧＢ信号として表示される。

以上述べてきた方法を用いることによって、原稿の色域全域をディスプレイの色域全域を用いて表現できる。なお上記の実施形態では読み取られる印刷原稿としてインクジェットプリンタによる出力物を用いて説明してきたが、原稿を印刷する印刷機としてはこの限りではない。レーザビームプリンタであっても、フィルムの現像プリンタであっても、オフセット印刷の原稿であっても構わない。必要なものは印刷機に応じた原稿の最大色域であり、これを上記述べてきたように光電変換によって電気信号に変換し、さらにｓＲＧＢへ変換することが重要なのである。

また上記の実施形態ではｄＲＧＢの変換先としてｓＲＧＢを例にとって説明してきたが、この限りではない。例えばａＲＧＢであっても別の規格化されたＲＧＢ空間であっても構わない。必要なことは、表示装置として予めＲＧＢ信号と、表示色であるＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊などの規定された色空間の対応付けがされている色空間への色変換であることが重要なのである。

さらにまた、上記の実施形態では色変換の方法として、特許文献３で示される方法を用いて説明したが、実施にあたってはこの限りでは無い。即ち、例えば最小二乗法を用いた最適化マッピング方法であっても良い。なぜなら必要なことは色変換の方法ではなく、ｄＲＧＢの変換先の色が予め規定されたＲＧＢ空間であることが重要であるからである。

尚、上記色変換の方法の実装方法は、ハードウェアであってもソフトウェアであっても構わないのは言うまでも無い。即ち、スタンドアロンな複写機の信号処理回路として実装されていても良い。あるいは上記色変換の方法の実装方法は、図３に示されているＩ／Ｆ３１２、３１３で読取装置３００と表示装置３２０に接続されているＰＣ（パーソナルコンピュータ）３１０に実施可能なプログラムとしてインストールされていても構わない。ここで、Ｉ／Ｆ３０３は、Ｉ／Ｆ３１２に接続されており、Ｉ／Ｆ３１３は、表示装置３２０に接続されている。

さらにまた、上記色変換の方法の実装は複数種類実装することも可能であるのはいうまでも無い。即ち、インクジェットプリンタの出力原稿に最適な色変換処理部と、銀塩写真を原稿としたときに最適となる色変換処理部といったように、原稿種に応じて複数の色変換処理部を保持していても構わない。

さらにまた、例えば複数のメーカのインクジェットプリンタの写真用紙出力物どうし、及び銀塩写真プリントのための色変換を実現する色変換手段を共用することもできる。この際には色再現精度が若干犠牲になる恐れがあるが、各々の印刷物が概略同等であることから、概略同等の画像を得ることができるからである。

さらにまた、本実施形態では縮小光学系を用いたフラットベッドスキャナを例に説明してきたが、読取装置としてはこの限りではない。即ち、コンタクトイメージセンサ型であっても、非接触型読取装置であってもかまわない。必要なことは、原稿をＲ、Ｇ、Ｂといった３色の機器依存色空間で読取ることができることである。

（実施形態２）
本発明の実施の別の形態について説明する。記録装置は一般的にデバイスに依存した色信号であるｄＲＧＢ信号と、デバイスに非依存の色空間との間の対応付けを行っている。このような対応付けの具体例としてＩＣＣプロファイルがある。以下ではデバイス非依存なＰｒｏｆｉｌｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｐａｃｅ（以下「ＰＣＳ」と呼ぶ）色空間としてＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間と、ｄＲＧＢとＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間の対応付けを記したものとしてＩＣＣプロファイルを例にとって説明する。

図５は、ＩＣＣプロファイルを用いて電子データを印刷するまで及び印刷物を読み取る画像読取装置とそのＩＣＣプロファイルの関係についてのブロック図である。ｓＲＧＢ信号５０１は、ｓＲＧＢで保存された電子データである。このｓＲＧＢ信号５０１はＩＣＣプロファイル（１）５０２で変換され、デバイス非依存色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｓ５０３となる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊＿ｓ５０３は記録装置５０７に依存したｄＲＧＢ空間への対応付けとして、ＩＣＣプロファイル（２）５０４で変換され、記録装置５０７に特化したｄＲＧＢ＿ｄ１（５０５）を得る。この際予測値としてのＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ１（５０６）も得る。さて、ｄＲＧＢ＿ｄ１（５０５）を記録装置５０７で記録することによって、印刷物５０８を得る。この印刷物５０８を読取原稿として、読取装置５０９で読み取ることによって、読取装置５０９に特化したデバイス依存ＲＧＢであるｄＲＧＢ＿ｄ２（５１０）を得る。従来は、このｄＲＧＢ＿ｄ２（５１０）を、デバイス非依存色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊空間への対応付けとした。すなわち、ＩＣＣプロファイル（３）５１１を、ＩＣＣプロファイル（３）５１１で変換された結果であるＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ２（５１２）とＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ１が略同となるようにＩＣＣプロファイル（３）５１１が設定されていた。本発明では、図６に示されているように読取装置５０９で得られたｄＲＧＢ＿ｄ２が、Ｌ＊ａ＊ｂ＊＿ｓ５０３と略同になるようなＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ２'（５１４）を生成するＩＣＣプロファイル（４）５１３を生成するのである。

以下ではＩＣＣプロファイル（４）５１３を生成する具体的な手段について述べる。図７は、ＩＣＣプロファイル（４）５１３を生成するためのブロック図を示したものである。図５および図６に示されているＩＣＣプロファイル（１）５０２は、ルックアップテーブル（以下「ＬＵＴ」とする）６０１を有する。ＬＵＴ６０１は、図７に示されている。つまり、任意のｓＲＧＢ信号が入力されたときに、それに対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値を出力するＬＵＴである。即ちその実体は任意のｓＲＧＢ信号値に相当するＬ＊ａ＊ｂ＊＝Ｌ＊ａ＊ｂ＊＿ｓそのものである。

同様に、図５および図６に示されているＩＣＣプロファイル（２）５０４が有するＬＵＴがＬＵＴ６０２であり、ＩＣＣプロファイル（３）５１１が有するＬＵＴがＬＵＴ６０３である。そして、ＩＣＣプロファイル（４）５１３が有するＬＵＴがＬＵＴ６０４である。ＬＵＴ６０２〜６０４は、図７に示されている。また、これらのＬＵＴは、任意の間隔の信号毎に配置されている。そして、ＩＣＣプロファイル（３）５１１へｄＲＧＢ＿ｄ２（５１０）が入力されたときに、出力Ｌ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ２'（５１４）がＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｓと略同となるようにＩＣＣプロファイル（３）５１１が書き換えられる。そのようにして書き換えられたプロファイルが、ＩＣＣプロファイル（４）５１３である。その為にはまず、ＬＵＴ６０３が有するＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｄ２（５１２）の中の任意の値「Ｖａｌｕｅ＿ｄ２」と最も色差が小さい値をＬＵＴ６０２から探す。こうして見つけられた値がＶａｌｕｅ＿ｄ１となる。Ｖａｌｕｅ＿ｄ１の圧縮される前の値は、ＬＵＴ６０１との関係からＶａｌｕｅ＿ｓであるので、Ｖａｌｕｅ＿ｓでＶａｌｕｅ＿ｄ２が置き換えられる。これをＬＵＴ６０３の要素全てについて行えば、圧縮前のＬ＊ａ＊ｂ＊＿ｓ５０３と、ｄＲＧＢ＿ｄ２を関係付けるＬＵＴ６０４、即ち図６に示されているＩＣＣプロファイル（４）５１３が得られる。したがって、ｓＲＧＢと記録装置の関係を定め、圧縮の条件を格納したＩＣＣプロファイル（２）５０４があれば、上記の方法で得られたＬＵＴを用いることによって圧縮前の色が復元できる。ここで、ＩＣＣプロファイルは、不図示の記憶装置に記憶されても良い。

なお、本実施形態では元になる色空間をｓＲＧＢ、ＰＣＳとしてＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊を用いて説明したが、対応する色空間はこの限りではないことはいうまでも無い。即ち、ｓＲＧＢの代わりにａＲＧＢであっても良いし、ＰＣＳがＣＩＥ-ＸＹＺ空間であっても良い。いずれにしてもＲＧＢの値と、それに対応するＰＣＳが定まった色空間であれば本発明を適用することができる。

また、本実施形態に用いられたＩＣＣプロファイル（２）５０４が複数あってもかまわない。この場合には読取装置５０９で読取られる原稿の紙種や印刷条件に応じて、ＩＣＣプロファイル（２）５０４からＩＣＣプロファイル（４）５１３を生成することができる。従ってユーザは、スキャンする原稿に応じて使用するＩＣＣプロファイル（２）５０４を選択することができる。

さらにまた、本実施形態では色変換手段としてＩＣＣプロファイルを用いて説明したが、この限りではない。即ち、Ｋｕａｎｏｓ(キュアノス)に対応したｓＲＧＢより色域が広い拡張色空間であるｓｃＲＧＢを用い更に照明環境を考慮してカラーマッチングを行なうためのプロファイルであってもかまわない。その際には、ＩＣＣを用いるよりもよりマッチング精度が向上するであろう。

なお、上記で説明した全ての処理は、図３に示されている装置の不図示のＣＰＵ（中央処理装置）により実行される。

以上、実施例に拠れば原稿を読み取ってディスプレイに表示する際に、印刷に際して圧縮された領域を伸張し、より豊かな色再現を可能にすることができる。上記実施例１、２の色変換マトリックス、ＩＣＣプロファイルを原稿種別に複数作成し適用することによって、インクジェット原稿に限らず銀塩写真やオフセット印刷された原稿も、デジタルスチールカメラで撮像されたもののようにディスプレイ上に表現できる。

本発明において、色空間は複数ある場合がある。この場合、色空間を、「第一の色空間」、「第二の色空間」と呼んでも良い。

本発明の工程を示すフローチャートである。 本発明で用いられるテストチャートの例である。 フラットベッドスキャナの概略図である。 スキャナユニットの概略図である。 ＰＣＳ空間とＩＣＣプロファイルを用いた色変換処理の模式図である。 ＰＣＳ空間とＩＣＣプロファイルを用いた色変換処理の模式図である。 本発明で用いられるＩＣＣプロファイル生成例を説明する図である。

符号の説明

３００ 読取装置
３０１ モータ
３０２ スキャナユニット
３０３ Ｉ／Ｆ
３１０ ＰＣ
３１１ 色変換処理部
３１２ Ｉ／Ｆ
３１３ Ｉ／Ｆ
３２０ 表示装置

Claims (6)

1. 第1の色空間の信号がプロファイルを用いて圧縮された後に印刷された原稿を読み取って、第２の色空間の色座標を取得する手段と、
   前記プロファイルを用いて、前記取得手段で取得された前記第２の色空間の色座標を前記圧縮前の前記第１の色空間の値に復元する復元手段と
   を有することを特徴とする色変換装置。
2. 前記第１の色空間は、ｓＲＧＢの色空間であることを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
3. 前記第１の色空間は、Ａｄｏｂｅ（登録商標）ＲＧＢであることを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
4. 第1の色空間の信号がプロファイルを用いて圧縮された後に印刷された原稿を読み取って、第２の色空間の色座標を取得するステップと、
   前記プロファイルを用いて、前記取得ステップで取得された前記第２の色空間の色座標を前記圧縮前の前記第１の色空間の値に復元する復元ステップと
   を含むことを特徴とする色変換方法。
5. 前記第１の色空間は、ｓＲＧＢの色空間であることを特徴とする請求項４に記載の色変換方法。
6. 前記第１の色空間は、Ａｄｏｂｅ（登録商標）ＲＧＢであることを特徴とする請求項４に記載の色変換方法。

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